反映和规定本数据模型必须遵守的基本的通用的完 整性约束条件。例如在关系模型中，任何关系必须 满足实体完整性和参照完整性两个条件。
提供定义完整性约束条件的机制，以反映具体应用
所涉及的数据必须遵守的特定的语义约束条件。
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1.2.3 基本数据模型
非关系模型
层次模型（Hierarchical Model） 网状模型(Network Model )
数据结构 数据操作 数据的约束条件
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1.2.2 数据模型的组成要素
数据模型是严格定义的一组概念的集合。这些概念 精确地描述了系统的静态特性、动态特性和完整性 约束条件。
数据模型有三部分组成
数据结构 数据操作 数据的约束条件
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1. 数据结构
什么是数据结构
对象类型的集合
两类对象
（3）关系模型的存取路径对用户透明，从而具有更 高的数据独立性，更好的安全保密性，也简化了程 序员的工作和数据库开发建设的工作。
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典型的层次数据库系统
IMS数据库管理系统
第一个大型商用DBMS 1968年推出 IBM公司研制
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2、网状数据模型
网状数据模型在现实世界中实体型间的 联系更多的是非层次关系，用层次模型 表示非树形结构是很不直接的，采用网 状模型作为数据的组织方式可以克服这 一弊病。网状模型去掉了层次模型的两 个限制，允许节点有多个双亲节点，允 许多个节点没有双亲节点。
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网状数据模型的一个简单实 例
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网状模型的优缺点
优点
能够更为直接地描述现实世界，如一个结点可以有 多个双亲
具有良好的性能，存取效率较高
缺点
结构比较复杂，而且随着应用环境的扩大，数据库 的结构就变得越来越复杂，不利于最终用户掌握
DDL、DML语言复杂，用户不容易使用
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网状数据模型层次数据模型和网状数据 模型都是早期的数据库数据模型，数据 库系统与文件系统的主要区别就是前者 不仅定义数据的存储而且还定义存储数 据之间的联系，所谓“层次”和“网状” 就是指这种联系的方式。
数据结构：以基本层次联系为基本单位
基本层次联系：两个记录以及它们之间的一对多 （包括一对一)的联系
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基本数据模型(续)
关系模型(Relational Model)
数据结构：表
面向对象模型(Object Oriented Model）
数据结构：对象
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1、层次模型
层次数据模型层次模型是数据库系统中 最早出现的数据模型，它用树形结构表 示各类实体以及实体间的联系。现实世 界中许多实体之间的联系本来就呈现出 一种很自然的层次关系，如行政机构、 家族关系等。
数据操作是对系统动态特性的描述。
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3.数据的约束条件
数据的约束条件
一组完整性规则的集合。
完整性规则是给定的数据模型中数据及 其联系所具有的制约和储存规则，用以 限定符合数据模型的数据库状态以及状 态的变化，以保证数据的正确、有效、 相容。
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数据的约束条件(续)
数据模型对约束条件的定义
…
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姓名 王小明 黄大鹏 张文斌
…
年令 性别
19
女
20
男
18
女
……
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系名 社会学 商品学 法律学
…
年级 95 95 95 …
关系模型的优点
（1）关系模型建立在严格的数学概念的基础上。它 以关系代数和数理逻辑为基础，经过多年发展，形 成了严密的关系数据库理论。
（2)关系模型的概念单一，数据结构简单、清晰， 用户易懂易用。无论实体还是实体之间的联系都用 关系来表示。对数据的检索和更新结果也是关系 （即表）。
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层次数据模型实例
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层次模型的优缺点
优点
层次数据模型简单，对具有一对多的层次 关系的部门描述自然、直观，容易理解
性能优于关系模型，不低于网状模型 层次数据模型提供了良好的完整性支持
缺点
多对多联系表示不自然 对插入和删除操作的限制多 查询子女结点必须通过双亲结点 层次命令趋于程序化
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3、关系模型
最重要的一种数据模型。也是目前主要 采用的数据模型
1970年由美国IBM公司San Jose研究 室的研究员E.F.Codd提出
本课程的重点
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关系数据模型
在用户观点下，关系模型中数据的逻辑结构是一张二维表，它 由行和列组成。
学生登记表
学号 95004 95006 95008
课程 1
讲授
m
n
教师
参考书
多个实体型间的1:n联系
8
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职工
1
n
领导
同一实体型内 部的1:n联系
联系属性的表示方法
课程 m
选修Hale Waihona Puke n 学生成绩9
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1.2.2 数据模型的组成要素
数据模型是严格定义的一组概念的集合。这些概念 精确地描述了系统的静态特性、动态特性和完整性 约束条件。
数据模型有三部分组成
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联系的表示方法
实体型1 1 联系名
1 实体型2 1:1联系
6
实体型1 1 联系名
n 实体型2 1:n联系
h
实体型1 m 联系名
n 实体型2 m:n联系
联系的表示方法示例
班级 1 班级-班长 1
班长 1:1联系
7
班级 1
组成
n 学生
1:n联系 h
课程 m
选修
n 学生
m:n联系
联系的表示方法示例(续)
属性
用椭圆形表示，并用无向边将其与相 应的实体连接起来
学生
学号
姓名
性别
年龄
4
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E-R图(续)
联系
联系本身：用菱形表示，菱形框内写明联系名，
并用无向边分别与有关实体连接起来，同时在无 向边旁标上联系的类型（1:1、1:n或m:n）
联系的属性：联系本身也是一种实体型，也可
以有属性。如果一个联系具有属性，则这些属性 也要用无向边与该联系连接起来
数据库技术与应用
第1章 数据库系统基础知识（2）
1
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2. 概念模型的表示方法
概念模型的表示方法很多，最常用的是 E-R方法
实体－联系方法(E-R方法)
用E-R图来描述现实世界的概念模型 E-R方法也称为E-R模型
2
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E-R图
实体型
用矩形表示，矩形框内写明实体名。
学生
教师
3
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E-R图(续)
与数据类型、内容、性质有关的对象 与数据之间联系有关的对象
数据结构是对系统静态特性的描述
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2.数据操作
数据操作
对数据库中各种对象（型）的实例（值） 允许执行的操作及有关的操作规则
数据操作的类型
检索 更新（包括插入、删除、修改）
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数据操作(续)
数据模型对操作的定义
操作的确切含义 操作符号 操作规则（如优先级） 实现操作的语言